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Los datos de Rosetta revelan los procesos tras el 'cometa camaleón'

Dos años de datos del instrumento VIRTIS de Rosetta han demostrado que el cometa 67P cambió sutilmente el color cuando se acercó y se alejó del Sol.

07 febrero 2020

Los datos de la misión Rosetta de la ESA han mostrado cómo su cometa objetivo cambió repetidamente de color durante los dos años que fue observado por la nave espacial. El núcleo del cometa camaleón se volvió progresivamente menos rojo a medida que pasaba cerca del sol, y luego se volvió rojo nuevamente cuando regresó al espacio profundo.

Al igual que un camaleón cambia de color según su entorno, también lo hizo el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko. Pero a diferencia de un camaleón, los cambios de color en 67P / CG reflejan la cantidad de hielo de agua que hay expuesto en la superficie y en los alrededores del cometa.

Al comienzo de la misión de Rosetta, la nave espacial se encontró con el cometa mientras aún estaba muy lejos del sol. A tal distancia, la superficie estaba cubierta de capas de polvo y se veía poco hielo. Esto significaba que la superficie parecía roja cuando se analizaba con el instrumento VIRTIS (espectrómetro de imágenes térmicas visibles e infrarrojas).

Cometa 67P sonda RosettaImagen de la cámara de navegación Rosetta (NavCam) del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko/ Crédito: ESA / Rosetta / NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0

Cuando el cometa se acercó, cruzó un límite importante, conocido como la línea de escarcha o linea de hielo. Al ocurrir a una distancia alrededor de tres veces más lejos del sol que la Tierra, cualquier cosa dentro de la línea de hielo se calienta lo suficiente como para que el hielo se convierta en gas, un proceso llamado sublimación.

Cuando Rosetta siguió a 67P / CG a través de la línea de hielo, VIRTIS comenzó a notar el cambio del color del cometa. A medida que el cometa se acercaba al sol, el calentamiento aumentó y el hielo de agua oculto comenzó a sublimarse, alejando también los granos de polvo. Esto reveló capas de hielo prístino, lo que hizo que el núcleo se volviera de color más azul según lo visto por VIRTIS.

Alrededor del núcleo del cometa, la situación se invirtió. Cuando el cometa estaba lejos del sol, había poco polvo alrededor del cometa, pero lo que contenía era hielo de agua y parecía más azul. Esta nube de polvo circundante se llama coma o cabellera.

Cuando el cometa cruzó la línea de hielo, el hielo en los granos de polvo que rodeaban el núcleo se sublimó rápidamente, dejando solo los granos de polvo deshidratados. Y así, el coma se volvió más rojo cuando se acercó al perihelio, su aproximación más cercana al sol.

Una vez que el cometa regresó al sistema solar exterior, VIRTIS mostró que la situación del color se invertía nuevamente, por lo que el núcleo se volvió más rojo y el coma más azul.

Rosetta y el cometa camaleón 67/PImagen de la cámara de navegación Rosetta (NavCam) tomada el 7 de julio de 2015 a 154 km del centro del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko/ Crédito: ESA / Rosetta / NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0

Para rastrear la evolución del cometa, el equipo de VIRTIS tuvo que analizar más de 4000 observaciones separadas que abarcan dos años de la misión Rosetta.

 "Para responder a la gran pregunta de cómo funciona un cometa, es muy importante tener una serie de tiempo larga como esta", dice Gianrico Filacchione, del INAF-IAPS Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali de Italia, quien dirigió el estudio.

La razón es que los cometas son entornos extremadamente dinámicos. Los chorros tienden a aparecer rápidamente en sus superficies y luego disminuyen repentinamente. Por lo tanto, comparar instantáneas ocasionales arriesga nuestra comprensión de la evolución a largo plazo del cometa, sesgada por los cambios transitorios. Sin embargo, tener una cantidad tan grande de mediciones significa que incluso los cambios en corta escala de tiempo pueden ser rastreados.

"La correlación de lo que está sucediendo en el núcleo es algo completamente nuevo que no se puede hacer desde la Tierra", dice Gianrico.

Esto se debe a que las observaciones terrestres no pueden resolver el núcleo de un cometa, que en el caso de 67P / CG tiene solo unos 3 km de tamaño. Ahora que el equipo puede describir y comprender tanto la evolución a largo plazo del cometa como los pasos que dio en el camino y, por tanto, las lecturas de los otros instrumentos a bordo de Rosetta se pueden poner en contexto.

Pero eso no significa que sepamos todo sobre los cometas. El análisis espectral muestra que el color rojo del polvo es creado por las llamadas moléculas orgánicas. Estas son moléculas hechas de carbono, y hay una gran variedad de ellas en el cometa. Los científicos creen que son importantes para comprender cómo se formó la vida en la Tierra.

Sin embargo, para estudiarlas de cerca e identificar estas moléculas, se requeriría una muestra de la superficie del cometa para traerla a la Tierra. "Traer de vuelta a la Tierra un pedazo del cometa es realmente el Santo Grial para una misión cometaria", dice Gianrico.

Hasta que eso sea posible, continuará utilizando los datos de VIRTIS para investigar los compuestos orgánicos de 67P / CG.

"Quedan resultados más emocionantes por llegar", dice Matt Taylor, científico del proyecto de la ESA para Rosetta, "la recopilación de datos puede haber terminado, pero el análisis y los resultados aún continuarán durante años, lo que se sumará al rico legado de conocimiento cometario proporcionado por Rosetta ".

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